DE47356C - Regelvorrichtung- für Dampfpumpen und ähnliche Maschinen - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. November 1888 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regulirung der Geschwindigkeit von auf Flüssigkeiten einwirkenden Kraftmaschinen; diese Vorrichtung besteht in einem eigenartigen Absperrventil und denjenigen Theilen, welche dasselbe mit einem beweglichen Organ der Maschine verkuppeln und es selbstthätig ganz oder theilweise öffnen und schliefsen, um diejenige Kraft zuzuführen, welche, unabhängig vom Dampfdruck oder der Belastung der Maschine, einen stetigen, gleichmäfsigen Gang derselben bewirkt.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein mit dem neuen Regulator ausgerüstetes Pumpwerk in der Seitenansicht, in Fig. 2 in der Endansicht dargestellt. Fig. 3 ist eine in vergrößertem Mafsstabe dargestellte obere Ansicht der das Ventil steuernden Theile. Fig. 4 ist eine Seitenansicht, theilweise Längenschnitt, des Absperrventils und Ventilgehäuses. Fig. 5 ist theilweise eine Ansicht und Schnitt des eigentlichen Ventils. Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie %-% der Fig. 4. Fig. 7 ist ein Längenschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Absperrventils. Fig. 8 ist ein Querschnitt nach der Linie x-x der Fig. 7.

Der Regulator ist bei allen auf Flüssigkeiten drückenden Maschinen anwendbar. Die Zeichnung Fig. ι und 2 nimmt ein gebräuchliches Pumpwerk an. A ist die Maschine, B das Einlafsrohr, C das Drosselventil und D der Pumpencylinder, welche Theile einer Beschreibung nicht bedürfen. An geeigneter Stelle zwischen der Drosselung und dem Dampfkasten ist der Regulator eingeschaltet, welcher wie folgt beschaffen ist:

Das Gehäuse E ist zweckmäfsig cylindrisch ausgebohrt und in die Bohrung das cylindrische Ventil F genau eingepafst. Auf die mit Aufsengewinde versehenen Enden des Gehäuses E sind die Deckel E¹, mit Sechskant e versehen, aufgeschraubt.

In den Cylinder F ist ein ähnlicher Cylinder G eingeschliffen, und haben beide einen länglichen Schlitz f g, Fig. 4, 5 und 6, welche Schlitze genau über einander stehen, wenn der Dampfdruck voll in den Dampfkasten der Maschine eintritt. Die Deckel E¹ sind innen so abgedreht, dafs die Enden der Cylinder F und G dicht anschliefsen, und central durchbohrt, um die durch die Stopfbüchsen H geführten Ventilspindeln /' g¹ hindurchzulassen.

An jede der Spindeln/¹^-¹ ist eine Stange //^] angehängt; so lange diese beiden Stangen gleiche Bewegung erhalten, bleiben die Schlitze/g· der Ventile F G in ihrer gegenseitigen Lage; die unteren Enden der Stangen 11¹ sind gelenkig mit den Stangen JJ, die durch einen Arm k hindurchgehen, verbunden. Letzterer ist starr an einem Arm K befestigt, der auf der Kolbenstange L der Pumpe festsitzt. Durch den Arm k werden die Stangen J und durch diese die Stangen II¹ und die Ventile FG in Bewegung gesetzt. Auf den Stangen JJ sind Ringe j j stellbar befestigt, zwischen denen und dem Mitnehmerarm k Spiralfedern M aufgewunden sind, welche die Bewegung der Stangen J begrenzen. Die Stange / ist auf der Ventilspindel f^l mittelst Klemmschraube befestigt, während die Stange I¹ die Spindel g¹ lose umfafst; das Ventil G wird durch diese Stange I¹ vermittelst eines Joches N bewegt, welches auf der Spindel g¹ festsitzt. Dieses

Joch hat Stellschrauben n, welche durch seine Seiten hindurchführen und die Stange 7¹ erfassen. So lange die Stange I¹ in der Mitte festgehalten wird (Fig. i), so lange werden die Oeffhungen der beiden Ventilcylinder über einander liegen. Wird jedoch die eine Stellschraube η gelöst, die andere angezogen, so wird das innere Ventil G theilweise gedreht und der Schlitz fg der Ventile FG in gewünschtem Grade verengt. Dieselbe Wirkung würde auch erzielt werden, wenn man das Joch N wegliefse und die Stange 7¹ auf der Ventilspindel g¹ befestigte, wie die Stange / auf der Spindel f¹; dann müfste man jedoch erst die Pumpe stillstellen, eine der Klemmschrauben der Stangen / oder I¹ lösen und eine der Spindeln f¹ oder g^l mit einem auf den Vierkant passenden Schlüssel so weit drehen, um die Durchgangsöffnungenyg· entsprechend gegen einander zu stellen. Durch Anordnung des Joches JV kann, ohne die Pumpe anzuhalten, durch Drehung der Schrauben η η der Durchgang verändert werden.

Der Arm K ist am oberen Ende durchbohrt, durch welche Bohrung die Ventilstange O der Pumpe geht. Auf dieser Stange O sind die Ringe ο zu beiden Seiten des Armes K zur Regulirung des Hubes der Ventilstange stellbar befestigt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende : Angenommen, das Absperrventil F G sei ganz geöffnet, die Stangen II¹ dabei parallel und die Spannung der Federn so bemessen bezw. durch die stellbaren Ringe j regulirt, dafs die Stangen JJ¹ und II¹ sich beständig gleich und zusammen bewegen, so lange die Pumpe normal arbeitet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat der Arm k soeben den Ring j auf Stange J berührt und die Feder M auf der anderen Stange J ist so weit zusammengedrückt worden, um diese Stange wieder nach rechts zu drücken. So lange nun der Dampfdruck einestheils und die Belastung der Pumpe anderentheils unverändert bleiben, so lange werden die Ventilcylinder F und G sich gleichmäfsig bewegen und der Durchgang f g sich nicht verändern; sobald jedoch der Dampfdruck zu- oder die Belastung der Pumpe abnimmt, so dafs die Kolbenstange L eine gröfsere Bewegung erhält, wird der Mitnehmerarm k sofort stärker gegen die Ringe j der Stangen J anschlagen und sie in entgegengesetzter Richtung verschieben, wodurch die Stangen II¹ aus der parallelen in eine gegen einander geneigte Stellung gebracht und die Ventilcylinder F G so gedreht werden, dafs der Dampfzutritt theilweise oder ganz abgesperrt wird, bis die Maschine wieder mit normaler Geschwindigkeit arbeitet. Es kann zweckmäfsig sein, die Stangen II¹ mit regulirbaren Gewichten zu belasten, z.B. mit einer auf der Stange gleitenden Kugel oder Scheibe, die an bestimmter Stelle mittelst Klemmschraube festgestellt wird, doch ist eine solche Belastung gewöhnlich entbehrlich.

Es ist ersichtlich, dafs, wenn die Maschine mit normaler oder unter der normalen Geschwindigkeit arbeitet, die Stangen J durch den Arm k einen positiven Antrieb in einer Richtung erhalten und dafs diejenige Stange mit ihrem Ring j in Berührung mit dem Arm k kommen wird. Nimmt nun die Ganggeschwindigkeit der Maschine zu, so wird die Stange einen stärkeren Antrieb erhalten und weiter verschoben werden, indem sie einen längeren Hub als der Arm k ausführt. Es ist ferner ersichtlich, dafs bei der Rücklaufbewegung die FederM mehr oder weniger zusammengedrückt wird, ehe sie beginnt, die Stangen zurückzuschieben. Wenn demnach der Arm k sich langsam bewegt, so wird die Stange / ihre Rückbewegung mit dem Kolben L beginnen, kurz nachdem der Druck der Feder M hinreicht, den Arm k zu bewegen. Bewegt sich jedoch der Arm k schnell, so werden die Kolben L und die entgegengesetzte Stange eine gröfsere Strecke zurückgelegt haben, bevor die von der Feder bewegte Stange J ihre Bewegung begonnen haben wird; es wird demnach eins der Ventile F oder G sich um das andere drehen und die Oeffnung/g· sich erweitern oder verengern. Wenn nun der normale Dampfdruck gerade hinreicht, die normal belastete Pumpe zu treiben, so werden die Stangen II¹ parallel liegen, so dafs die Ventilöffnungen f g genau zusammenfallen. Tritt nun eine Beschleunigung der Pumpe durch eine Verminderung ihrer Belastung ein, so werden die Stangen II¹ eine Winkelstellung gegen einander einnehmen und die Ventilöffhungen fg theilweise oder ganz geschlossen werden. Sollte jedoch der normale Druck des Dampfes gröfser sein, so werden die Ventile F G durch eine entsprechende Stellung der Schrauben η η regulirt, bis die Pumpe mit der gewünschten Geschwindigkeit arbeitet. Wenn nun aus irgend einem Grunde der normale Dampfdruck zunehmen oder die Belastung der Pumpe vermindert werden sollte, so wird der beschleunigte Gang der Pumpe die Ventilöffnungen noch weiter schliefsen und gänzlich absperren.

Wenn umgekehrt der normale Dampfdruck verringert oder die Belastung der Pumpe vermehrt werden sollte, so dafs ihre Ganggeschwindigkeit geringer wird, so werden die Stangen II¹ wieder ihrer Parallelstellung genähert oder ganz in dieselbe zurückgeführt und die. Durchgangsöffnung fg der Ventile wieder bis zum vollen Querschnitt vergröfsert.

In der durch Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform des Regulators hat das Ventil-

gehäuse E seine Ein- und Austrittsöffnung rechtwinklig zu einander, anstatt einander gegenüber gestellt. Die Ventile F¹ G¹ sind hier an ihren Enden gegenüber der Austrittsöffnung offen.

Die Spindel des Ventils F¹ ist hohl und die Spindel g² des Ventils G¹ geht durch diese Hohlspindel hindurch und ist nach aufsen verlängert. Beide Spindeln haben Stopf büchsenpj?¹. Das äufsere Ventil F¹ hat vorn einen nach aufsen aufstehenden Flantsch /², dessen rückseitige Fläche gegen einen Ring f^B anliegt, der zwischen dieser und einer Rippe e¹ des Gehäuses E gehalten wird. Dieser Ring besteht aus Messing oder ähnlichem Metall. Die Ventile F^] und G¹ werden durch ein Verschlufsstück Q im Gehäuse E festgehalten, in welches dieses Stück Q eingeschraubt ist. Beide Ventile F¹ und G¹ haben je sechs Durchgangsöffnungen anstatt zwei, und das Ventil F¹ ist von einem ringförmigen Dampfraum e², Fig. 8, umgeben. Das Gehäuse E hat einen Abzugshahn e⁸ zur Entleerung des Raumes e² und zur Verhütung des Einfrierens. Das innere, geschlossene Ende des Ventilcylinders G¹ hat zwei kleine Durchbohrungen g³, um das Entweichen von Dampf in den Raum zwischen den Ventilspindeln g·² und /⁴ zu gestatten und den Druck des Dampfes auf die Ventile aufzuheben.

Die Stangen II¹ sind in dieser Anordnung dieselben wie vorher beschrieben und sind an den beweglichen Theilen der Maschine in der bereits angegebenen Weise befestigt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Regulirvorrichtung für Dampfpumpen und ähnliche Maschinen, welche zwischen dem Drosselventil und der Maschine eingeschaltet wird und aus zwei vom Ventilgehäuse (E) umschlossenen, in einander drehbaren Cylinderventilen (F G oder F¹ G¹) mit Durchgangsöffnungen und Ventilspindeln besteht, an welch letztere die Stangen (II¹) angehängt sind, die vom Pumpenkolben oder einem entsprechenden beweglichen Theil der Maschine aus mittelst der Zwischenstangen (J J) in hin- und herschwingende Bewegung versetzt werden und bei normaler Ganggeschwindigkeit parallel bleiben, bei Zu- und Abnahme der Ganggeschwindigkeit jedoch durch die auf den Zwischenstangen (J) befindlichen Federn (M) in eine Winkelstellung zu einander gebracht werden, wodurch die Durchgangsöffnungen der Cylinderventile sich gegen einander verschieben und schliefsen bezw. wieder öffnen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.